Introduction Acides gras

Biochimie structurale - Biochimie des lipides
Chapitre 1 :
Introduction
Acides gras
Docteur François LAPORTE
MED@TICE PCEM1 - Année 2006/2007
Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés.
BIOCHIMIE DES LIPIDES
François Laporte janvier 2005
2
PCEM 1 Biochimie des lipides
Composition du corps
humain
Les lipides représentent au moins 15% du poids corporel
1% 6%
15%
34%
16%
28%
Eau intracellulaire
Eau extracellulaire
Protéines
Lipides
Glucides
Minéraux
Définition des lipides
¾ Contiennent un ou plusieurs acide gras
ou dérivés d’acides gras (exceptions)
¾ Insolubles dans l’eau
¾ Solubles dans les solvants organiques
(chloroforme, éther, benzène …)
¾ Constitués de longues chaînes
hydrocarbonées
¾ Synthétisés par les organismes vivants
Acetyl-coenzyme A
La biosynthèse des lipides commence avec l’acétyl-Co A
O
O
O
O
P
O
O
O
HO
C
H2
O
P
CH3
O
O
N
P
O
O
CH2 C
CH C
NH CH2 CH2 C
CH3 OH O
O
NH CH2 CH2 S
C
CH3
O
N
Acide
acétique
N
N
N
Ribose
Adénine
Acide pantothénique
(vitamine B5)
Cystéamine
Classification des lipides
Acetyl coenzyme A
Acides gras
Acides gras
Non estérifiés
Non hydrolysables
Isoprénoïdes
Eicosanoïdes
Diterpènes Triterpènes Tétraterpènes
Stéroïdes
Prostaglandines
Leucotriènes
thromboxanes
prostacyclines
Vitamine E
Vitamine K
Vitamine A
Caroténoïdes
Cholestérol
β-carotène
Lycopène
Hormones
Acides biliaires Cryptoxanthine
Vitamine D
Hydrolysables
Phospholipides
Phosphoglycérides
acylglycérides
glycérolipides
sphingomyéline
Glycolipides
gangliosides
cérébrosides
sulfatides
sphingolipides
Stérides
protéolipides
Acides gras
Définition des acides gras
¾ Longues chaînes hydrocarbonées
¾ Groupement carboxylique COOH à une
extrémité
¾ Linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés
H3C
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
CH2
COOH
Les acides gras des mammifères
¾ Non ramifiés
¾ Nombre pair d’atomes de carbone (12 à 24 et +)
¾ Ils peuvent être saturés ou insaturés
¾ Les doubles liaisons sont séparées par un
groupement méthylène (-CH=CH-CH2-CH=CH-)
¾ Les acides gras insaturés sont généralement
sous forme d’isomères « cis »
Nomenclature des acides gras (1)
Les acides gras sont caractérisés par :
¾ la longueur de leur chaîne (nombre de carbones)
C18
¾ le nombre de doubles liaisons (degré d’insaturation)
C18: 2
¾ la position des doubles liaisons
C18: 2; 9,12 ou C18: 2Δ 9,12 ou C18: 2 (n-6) ou C18:
2 (ω-6)
¾ la stéréo-isomérie des doubles liaisons, cis ou trans
C18 : 2 c (ω-6) ou C18 : 2 t (ω-6)
Nomenclature des acides gras (2)
Nom commun
Nom systématique
Symbole
série
palmitique
Ac. héxadécanoïque
16:0
stéarique
Ac. octadécanoïque
18:0
oléique
Ac cis-9-octadécénoïque
18:1 Δ9
n-9
linoléique
Ac. cis-9,12octadécadiénoïque
18:2 Δ9,12
n-6
α-linolénique
Ac. cis-9,12,15octadécatriénoïque
18:3 Δ9,12,15
n-3
arachidonique
Ac. cis-5,8,11,14eicosatétraénoïque
20:4 Δ5,8,11,14
n-6
EPA
Ac. cis-5,8,11,14,17eicosapentaénoïque
20:5Δ5,8,11,14,17
n-3
DHA
Ac. cis-4,7,10,13,16,19docosahéxaénoïque
22:6Δ4,7,10,13,16,19 n-3
acides gras saturés
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H2
δ
β
18 C 16 C 14 C 12 C 10 C 8 C 6 C 4 C 2
H3C 17 C 15 C 13 C 11 C 9 C 7 C 5 γ C 3 αCH2
ω
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H2
COOH
1
18
C18:0 acide octadécanoïque acide stéarique
C16:0 acide héxadécanoïque
acide palmitique
C14:0 acide tétradécanoïque
acide myristique
C12:0 acide dodécanoïque
acide laurique
acides gras mono-insaturés
18
ω
16
14
12
10 9
7
H3C 2
3 4 5 6 7 8 9
1
17
15
13
8
11
5
6
1
3
4
CO OH
2
C18:1 (n-9) acide 9-octadécènoïque, acide oléïque
18
ω
H3C
1
16
2
17
3
14
4
15
5
12 11
6
13
9
7
5
1
3
COOH
7
10
8
6
4
2
C18:1 c(n-7) acide cis11-octadécènoïque, acide cis-vaccénique
Isomérie cis - trans
H2
H2
H 2 C COOH
H 3C C
H2
H2 C C
C C
H2
H2
H
C
C
2
C18:1 c(n-9)
C C
H2
H2
H2
H2 C C
C C
Acide cis-9-octadécénoïque
H2
H2
Acide oléïque
C C
H H
H2
H 2 C COOH
H2 C C
H2
C18:1 t(n-9)
H2 C C
H2
Acide trans-9-octadécénoïque
C C
H
H2
H2
Acide élaïdïque
C C
H2
C C
H
H2
C C
H2
C C
H
H 3C C
2
H2
H2
acides gras poly-insaturés (n-6)
H3C
C18:2 (n-6)
H3C
C20:4 (n-6)
COOH
acide 9,12-octadécadiénoïque acide linoléique
COOH
acide 5,8,11,14-eicosatétraènoïque acide arachidonique
acides gras poly-insaturés (n-3)
H3C
C18:3 (n-3)
H3C
C20:5 (n-3)
H3C
C22:6 (n-3)
COOH
acide 9,12,15-octadécatriénoïque acide α -linolénique
COOH
acide 5,8,11,14,17-eicosapentaénoïque (EPA)
COOH
acide 4,7,10,13,16,19-docosahexaénoïque (DHA)
acides gras en C18
Acide stéarique C18:0
Acide oléique C18:1 n-9
François Laporte janvier 2005
lipides
Acide linoléique C18:2 n-6
Acide α-linolénique C18:3 n-3
17
PCEM 1 Biochimie des
Point de fusion des acides gras
Nom commun
Ac myristique
Formule
simplifiée
C14 : 0
Ac. palmitique
C16 : 0
Ac. stéarique
C18 : 0
Ac. oléique
C18 : 1 c(n-9)
Ac. élaïdique
C18 : 1 t(n-9)
Ac. linoléique
C18 : 2 c(n-6)
Ac. a-linolénique
C18 : 3 c(n-3)
Ac. arachidonique C20 : 4 c(n-6)
Point de
fusion
+ 54°C
+ 63°C
+ 70°C
+ 14°C
+ 46°C
- 9°C
- 17°C
- 50°C
Elongation des acides gras
2
4
6
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H
H
18 C 16 C 14 C 12 C 10 C 8 C 6 C 4 C 2 COOH
H3C 17 C 15 C 13C 11 C 9 C 7 C 5 C 3 C 1
H
H
H2
H2
H2
H2
H2
H2
1
3
+
19 O
H3C C S
Co A
20
5
C18:2 (n-6) acide 9,12-octadécadiénoïque
élongase
2
4
6
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H
H
20 C 18 C 16 C 14 C 12 C 10 C 8 C 6 C 4 C 2 COOH
H3C 19 C 17 C 15 C 13 C 11 C 9 C 7 C 5 C 3 C 1
H
H
H2
H2
H2
H2
H2
H2
H2
1
3
5
C20:2 (n-6) acide 11,14-eicosadiénoïque
+
HS
Co A
Désaturation des acides gras (1)
H3C
Δ9-désaturase
H3C
COOH
C18:0
Δ9-désaturase
COOH
C18:1 (n-9)
Δ12-désaturase
H3C
COOH C18:2 (n-6)
Δ6-désaturase
Δ15-désaturase
H3C
COOH
C18:3 (n-3)
C20:4 (n-6)
Δ5-désaturase
C20:5 (n-3)
Désaturation des acides gras (2)
Δ 9-désaturase
Δ 12-désaturase
Δ 15-désaturase
ω 3-désaturase
Δ 6-désaturase
Δ 5-désaturase
Plantes
Mammifères
+
+
+
+
−
−
+
−
−
−
+
+
Biosynthèse des
acides gras poly-insaturés
n-7
16:0
16:1
El.
18:1
El.
n-9
Δ9
18:0
18:1
U
n-6
Δ6
18:2
U
n-3
El.
Δ5 El.
18:3 20:3 20:4 22:4
Δ6
18:3
El. Δ5
El.
El.
Δ6 box
18:4 20:4 20:5 22:5 24:5 24:6 22:6
acides gras dans les graisses
Margarine au
tournesol
Margarine "standard"
Végétaline
Beurre de cacao
Graisse de canard
Saindoux
Beurre
0%
AG saturés
20%
AG monoinsaturés
40%
60%
AG polyinsaturés n-6
80%
100%
AG polyinsaturés n-3
acides gras dans les huiles
Isio 4
Germe de blé
Noix
Colza
Soja
Pépin de raisin
Maïs
Tournesol
Arachide
Olive
0%
AG saturés
20%
AG monoinsaturés
40%
60%
AG polyinsaturés n-6
80%
100%
AG polyinsaturés n-3
Apports alimentaires (g/j)
Apports en acides gras
50
40
Anglais
30
Eskimos
20
10
0
saturés
mono-ins
n-6
n-3
Propriétés des eicosanoïdes
Les eicosanoïdes produits à partir des AG des séries
n-6 et n-3 ont des propriétés différentes
ac. arachidonique ac.
20:4 n-6
eicosapentaénoïque
20:5 n-3
Plaquettes
pro agrégant
/
vasoconstricteur
/
Leucocytes
chimiotactique
chimiotactique ±
+++
Cellules
anti agrégant
anti agrégant
endothéliales vasodilatateur
vasodilatateur
Autres acides gras
COOH
H3C
OH
acides gras hydroxylés
Acide ricinoléique
COOH
H3C
acides gras conjugués
Acide linoléique conjugué
CH3
H3C
COOH
Acide tuberculostéarique
acides gras ramifiés
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